Høyfrekvent oscillerende ventilasjon kombinert med intermitterende sukkpust: Effekter på lungevolum overvåket av elektrisk tomografiimpedans.

Ventilatorindusert lungeskade (VILI) er en viktig etiologisk faktor i patogenesen av bronkopulmonal dysplasi (BPD), definert som behov for respiratorisk støtte eller ekstra oksygen ved 36 uker post-konseptuell alder. Til tross for fremskritt innen svangerskaps- og nyfødtomsorg, vil 50-80 % av spedbarn med svært lav fødselsvekt bli ventilert under deres neonatale innleggelse. Følgelig er videreutvikling av neonatale ventilasjonsstrategier med spesifikk vekt på lungebeskyttende ventilasjon fortsatt et viktig forskningsfelt. Volutrauma og atelektotrauma forårsaket av henholdsvis for stort tidalvolum og utilstrekkelig lungerekruttering fremfor barotraume regnes i dag som de viktigste faktorene for VILI. Høyfrekvent oscillerende ventilasjon (HFOV) gir effektiv gassutveksling med minimal trykkfluktuasjon rundt et kontinuerlig utvidende trykk og derfor lite tidevolum og er i teorien mer lungebeskyttende. Imidlertid har resultater fra randomiserte kontrollerte studier som sammenligner HFOV med konvensjonell ventilasjon vært motstridende, og metaanalyser har ikke vist klare bevis på at HFOV er sikrere eller mer effektivt enn konvensjonell ventilasjon verken når det brukes som innledende strategi eller som redningsstrategi hos premature babyer. Følgelig har HFOV fortsatt ingen absolutt indikasjon og brukes mest som en redningsbehandling. Tidlige dyrestudier viste at rekruttering og vedlikehold av funksjonell restkapasitet (FRC) under HFOV ("åpent lungekonsept") kunne redusere lungeskade. På grunn av frykt for barotraume, ble lungerekruttering i utgangspunktet oppnådd ved å legge konvensjonelle ventilasjonsånd (CV) på toppen av HFOV med mye lavere gjennomsnittlig luftveistrykk (MAP) enn det som brukes i dag. I dag gir de fleste neonatologer "åpen lunge-HFOV" ved å levere et høyere MAP ved å bruke oksygenering som en indirekte guide for lungerekruttering. I noen enheter har det utviklet seg en klinisk praksis som kombinerer HFOV (ved bruk av "moderne" høy MAP) med tilbakevendende sukkpust (HFOV-sukk) levert som modifiserte konvensjonelle oppblåsninger med en hastighet på 3/min. Den kliniske observasjonen er at sammenlignet med standard HFOV, fører HFOV-sukk til mer stabil oksygenering, raskere avvenning i FiO2 og MAP, og kortere ventilasjon. Denne tilnærmingen ser ut til å være oppmuntret av en rekke neonatologer.

Elektrisk impedanstomografi (EIT) muliggjør måling og kartlegging av regional ventilasjonsfordeling, endeekspiratorisk lungevolum (EELV) og andre respiratoriske fysiologiske parametere. EIT genererer tverrsnittsbilder av det studerte emnet basert på måling av elektriske overflatepotensialer som følge av en eksitasjon med kjente små elektriske strømmer (5 mAmp og 50 kHz). Både spenningsmålingene og strøminjeksjonene finner sted mellom par av konvensjonelle selvklebende overflateelektroder av en 16-elektroder festet på brystomkretsen. Elektriske impedanstomografiskanninger genereres fra de innsamlede potensialforskjellene og de kjente eksitasjonsstrømmene ved å bruke vektet tilbakeprojeksjon i en 32x32 pikselmatrise. Hver piksel av skanningen viser den øyeblikkelige lokale impedansen. EIT har vist seg å være et gyldig og trygt verktøy hos nyfødte for å overvåke endringer i global og regional lungeventilasjon og EELV.

Kombinasjon av HFOV med konvensjonelle pust har kun blitt rapportert i et begrenset antall studier og kun med fokus på HFOV kombinert med konvensjonelle pust ved normal hastighet, noe som viser en mulig fordel. Lignende resultater er rapportert når man sammenligner høyfrekvent jetventilasjon (HFVJ) kombinert med konvensjonelle pust ved normal hastighet med HFVJ alene. Så vidt vi vet, har bare én menneskelig studie som sammenligner standard HFOV med HFOV kombinert med rekrutteringspust med lav hastighet blitt registrert, men aldri publisert (Texas Infant Star Trial).

Den kliniske observasjonen er at oksygenering under HFOV-sukk ser ut til å være forbedret, noe som anses å være et indirekte tegn på forbedret lungevolum. Det finnes imidlertid ingen kliniske studier som estimerer lungevolum under HFOV-sukk for å bekrefte eller bestride dette, som er hovedgrunnen til at vi foreslår denne studien.

Ideelt sett bør MAP under HFOV settes på et nivå der lungevolumet er optimalt. I noen situasjoner tillater imidlertid ikke pasientens kardiovaskulære status at MAP økes til dette nivået, og i så fall kan kombinasjon av HFOV med sukkpust ved en lavere MAP være en alternativ måte å optimalisere lungevolumet på.

Hensikten med denne studien er å undersøke effekten av HFOV-sukk sammenlignet med HFOV-kun på EIT-avledede målinger av EELV og regional ventilasjonsfordeling og andre respiratoriske fysiologiske parametere som hjertefrekvens og respirasjonsfrekvens.

Forskningsspørsmål:

Hos ventilerte nyfødte spedbarn resulterer kombinasjonen av høyfrekvent oscillerende ventilasjon (HFOV) med intermitterende sukkpust i økt endeekspiratorisk lungevolum (EELV) og mer homogen fordeling av ventilasjon sammenlignet med standard HFOV uten sukkpust. Lungevolum og fordeling av ventilasjon vil bli overvåket med elektrisk impedanstomografi (EIT).

Hypotese og mål med prosjektet:

Primærhypotesen for studien er at endeekspiratorisk lungevolum (EELV) under HFOV kombinert med sukkpust (HFOV-sukk) er relativt høyere enn EELV under HFOV uten HFOV (kun HFOV), og at regional fordeling av ventilasjon vil være mer homogen, noe som indikerer en mer homogen lunge-rekruttering. Følgende spesifikke mål med denne studien vil adressere disse hypotesene:

• For å finne ut om det er en signifikant forskjell i global og regional EELV målt av EIT mellom HFOV-sukk og HFOV-bare
• For å bestemme om det er en signifikant forskjell i romlig fordeling av ventilasjon og timing av ventilasjon mellom HFOV-sukk og HFOV-bare ved å bruke spesifikk EIT-avledet beregning
• For å finne ut om det er en signifikant forskjell i andre respirasjonsvariabler, som hjertefrekvens (HR), oksygenmetning (SpO2) og spontan pustefrekvens mellom HFOV-sukk og kun HFOV
• Å gi informasjon om gjennomførbarhet og data om behandlingseffekt av HFOV-sukk for å hjelpe til med planlegging av en større studie.